5.2 细胞的能量“货币”ATP导学案-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

细胞的能量“货币”ATP的学案 【学习目标】 (一)学习目标 1、简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的分子简式 2、解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 3、阐明ATP与ADP相互转化的过程及意义 4、举例说明细胞中的哪些生命活动需要ATP提供能量 【学习重难点】 (一)学习重难点 1、教学重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用 2、教学难点：通过ATP与ADP相互转化的特点，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物 质 【预习新知】 (一)ATP的利用 (1)利用ATP的实例 细胞的⑥主动运输 生物发电、发光 肌细胞收缩 ATP的利用 大脑思考 (2)ATP为主动运输提供能量的过程 ①参与Ca2+主动运输的 是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应 位点结合时，其 就被激活了。 ②在 的作用下，ATP分子的 脱离下来与载体蛋白结合，这一过程 伴随着 这就是载体蛋白的 ③载体蛋白磷酸化导致其 发生变化，使Ca2+的结合位点转向 将Ca2 +释放到膜外。 (3)总结：ATP供能机制（课本P8正文最后一段） ATP水解释放的 使蛋白质等分子 这些分子被磷酸化后， 发生变 化， 也被改变，因而可以参与 (4)ATP是细胞内流通的能量“货币” ①细胞内的化学反应分为 和 ②吸能反应是需要 的，如蛋白质合成等。许多吸能反应与 相联 系，由ATP水解提供能量。 ③放能反应是 的，如葡萄糖的氧化分解等。许多放能反应与 相联系， 释放的能量储存在中，用来为吸能反应直接供能。 ④能量通过ATP分子在 流通。 【易错提示】 (一)易错提示 简式：A-P-P-P ATP的 ATP的作用：直接能源物质 特殊的化学键 结构 动物和人 绿色植物 反应式：ATP ADP+ 而 ATP 呼吸 呼吸作用 Pi+能量 作用 光合作用 ATP与ADP的相互转化 ATP形成的能量来源 1.ATP的结构简式是A一P~P一P,其中A表示腺苷，P代表磷酸基团，一代表特殊的化学键 2.细胞内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性： 3.合成ATP的途径包括光合作用和呼吸作用 4.ATP是生命活动的直接能源物质。 【深化探究】 (一)深化探究 新知探究一ATP分子的结构 ATP是生命活动的直接能源物质，下面是ATP的结构图，结合该图回答下列问题： 一NH ③ HOH②@ 1.ATP是三腺苷磷酸的英文名称缩写，其结构简式是A一P~P~P,其中A代表腺苷，T代表 “三”，表示含有3个磷酸基团，P代表磷酸基团，“一”代表普通化学键，“~”代表高能隧 酸键。由此可见ATP主要通过两个高能磷酸键储存能量。 2.ATP的组成元素有哪些？若ATP完全水解，会得到哪些成分？ 提示：ATP的元素组成有：C、H、O、N、P五种元素；ATP彻底水解的成分有：腺嘌呤、核糖 和磷酸。 3.ATP中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗？ 提示：不是。在ATP中，“A”代表腺苷（腺嘌呤+核糖）；在碱基中，“A”代表腺嘌吟。 4.下图中①②③④分别表示什么？其中哪部分可表示NA的一种基本组成单位之一？ ④ ② 腺吟 核斯 提示：图中①②③④分别表示腺苷、AMP(腺苷一磷酸、腺嘌呤核糖核苷酸)、ADP(腺苷二磷酸) 和ATP(腺苷三磷酸)，其中②（腺嘌呤核糖核苷酸）是组成NA的基本单位之一。 新知探究二ATP和ADP的相互转化及ATP的利用 ATP为生命活动提供能量离不开与ADP的相互转化。下图表示ATP和ADP的相互转化过程，请 结合该图分析： ATP 光合作用)→能量 Pi 呼吸作用 各项生 P ADP 能量 命活动 ATP醉 ADP十Pi十能量 Ⅱ 1.相互转化的反应式： 2.转化的过程 (1)ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP(A一P~P~P)分子中远离A的那个高 能磷酸键容易断裂，远离A的那个磷酸基团就脱离下来，形成游离的P1(磷酸)，同时，储存 在这个高能磷酸键中的能量释放出来，ATP就转化成ADP(分子简式：A一P~P)。 (2)在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的P1结合，重新形成ATP (A-PPP)。 3.ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，释放出来后供各项生命活动利用： 合成ATP的能量主要来源于呼吸作用分解的有机物中的化学能和光合作用吸收的光能 4.催化ATP水解的酶与催化ATP合成的酶不是（填“是”或“不是”）同一种酶：ATP和ADP 的相互转化过程不是（填“是”或“不是”）可逆反应。 5.下列过程需要ATP水解提供能量的是①②③④⑤。 ①主动运输②生物发光、发电③肌肉收缩④淀粉合成⑤大脑思考⑥根细胞吸收水分 6.ATP在细胞中的含量很少，为什么能为生命活动提供大量的能量？ 提示：ATP